DENSIDAD. HUMEDAD

1.- A partir de la lectura del capítulo 2 del recurso colocado para este tema, identificar lo siguiente:

a). - La caracterización de la materia prima para este proceso de mezclado.

DENSIDAD

Dada la ausencia de una norma específica para la medición de la densidad aparente del Nitrato de Amonio, Harina de Maíz y Aserrín, se consideró la metodología usada para el carbonato de sodio que se indica en la Norma INEN 1892, donde se hace uso de un recipiente cilíndrico con una capacidad de 500 cm3, al cual se lo llenó hasta   que la materia prima rebose ligeramente y luego se lo pesó con todo el envase.

HUMEDAD

La determinación de la humedad se realizó siguiendo los procedimientos indicados en las normas INEN, específicas para cada una de las materias primas.

Para las pruebas se hizo uso de una estufa marca M emmet, perteneciente a Explocen C.A.

b). - Qué importancia tiene el caracterizar la materia prima.

1.- Control de calidad del producto. Para ofrecer la mejor experiencia a nuestros clientes la mejor manera es establecer altos estándares de calidad desde la obtención de la materia prima. Por ello contamos con cultivadores que se comprometen con este objetivo y nos ayudan a conseguirlo.

2.- Especial cuidado en la elaboración del producto. Sobre todo, para la industria alimenticia que prefiere mantener los procesos más tradicionales, como Aperitivos La Real, y que para ello necesita buscar los ingredientes que se ajusten a las características necesarias poniendo el foco de atención en las materias primas.

3.- Más variedad de posibilidades de mejora. La importancia de la materia prima es tal que puede cambiar de manera radical el resultado del producto final. De ahí que es necesario siempre la constante búsqueda de aquellos ingredientes que además cumplir con los estándares establecidos puedan conseguir incluso superarlos.

c). - El tamaño de la partícula.

Para la determinación del tamaño de partícula se siguió el procedimiento descrito en la norma INEN 517, siendo esta norma direccionada para harinas de origen vegetal.Se consideró el mismo procedimiento para las tres materias primas y la mezcla.

Se tomó 100 g de muestra, los cuales se colocaron en un tamiz vibratorio por un lapso de 5 minutos. Los tamices que componen el equipo para esta prueba son los   de # 20, #30, #40 y #60.

El cálculo del porcentaje retenido, se lo realizó mediante la ecuación

%MR = m2 − m1 ×100[pic 1]

m

Donde:

%MR = Masa retenida, en porcentaje

 m = masa de muestra, en g

m1 = masa de tamiz sin muestra, en g

m2 = masa de tamiz con muestra, en g

La materia prima analizada presenta variación en el tamaño de partícula, siendo este un problema en el mezclado debido a que existe segregación en las partículas. Por esta razón, es necesario moler tanto al aserrín como al maíz hasta obtener un tamaño de partícula similar.

Para acondicionar la materia prima se preparó mediante molienda en un molino de cuchillas marca Thomas, No de serie 720316. A la materia prima tratada se tamizó nuevamente siguiendo el proceso anterior.

2.- Diseño y construcción del mezclador piloto.

a). - Capacidad del mezclador.

La capacidad del mezclador piloto estará definida por la masa de materia prima mínima, que permitan que los resultados obtenidos de las pruebas sean representativos, pudiendo usar esta información al momento de escalar el tamaño del mezclador.

Considerando el procedimiento expuesto en la Norma INEN 476, la cual establece el método de muestreo aleatorio o al azar para productos empaquetados o envasados; se dispone de la Tabla A1 que se presenta en el Anexo 7, mediante la cual se determinó el tamaño de muestra necesario para ser representativo.

b). - Dimensionamiento del tornillo sin fin.

Definida la capacidad del mezclador y la materia prima a mezclar se siguió el procedimiento descrito en el Catálogo de Martin 1090, para el diseño del trasportador de tornillo sin fin, así como también determinar las velocidades recomendadas y potencia necesaria.

Procedimiento de diseño

• Características del material a ser transportado

El material a ser transportado se clasificó según su tamaño, flotabilidad, abrasividad, corrosividad, etc. La materia prima a mezclar presenta las siguientes características, las mismas que se obtuvieron del catálogo de Martin 1090.

Capacidad requerida

La capacidad requerida se estableció anteriormente la misma que es de 0,42 (ft3/h)

Distancia del material al ser transportada

La distancia del material a ser transportado es de 18,36 in

Clasificación del material

El material a ser trasportado se clasificó de acuerdo al peso, código del material,  factor (fm), porcentaje de alimentación, serie del componente.

Diámetro del tornillo sin fin

El diámetro del tornillo sin fin es función de la capacidad requerida, clasificación del material, porcentaje de carga.

Obtenidos estos datos y mediante la Tabla 15, se determinó el diámetro del tornillo sin fin, el cual tiene un valor de 2,6 in.

Caballos de fuerza

Los caballos de fuerza requeridos para operar un transportador de tornillo vertical es función de tres factores, el necesario para impulsar el tornillo en vacío (HPf), el que   se requiere para el desplazamiento del material (HPm) y el factor debido a la inclinación del tornillo (Hpi).

La ecuación para determinar los Hp Totales se indica a continuación

HpTotal = (HPf + HPm + Hpi)Fo[pic 2]

En donde:

Fo = Factor de sobrecarga

E= Eficiencia

Diámetro del eje

Para la determinación del diámetro del eje se graficó los valores que se encuentran tabulados en el catálogo de Martin 1090 en el Anexo 10 para poder encontrar una ecuación que me permita relacionar el diámetro del tornillo con el diámetro del eje, dado que los valores tabulados son para tornillos sin fin de gran capacidad.

En la figura 18 y en la tabla 24 se presenta las dimensiones del tornillo sin fin

[pic 3]

Figura 18. Dimensiones del tornillo sin fin

c). - Dimensiones del cono.

En base a la capacidad requerida la cual representa el 30% de carga en el mezclador, tiempo de mezclado y densidad de la mezcla se procedió al cálculo del volumen y la masa de los sólidos inertes, mediante la fórmula [19] y fórmula [20].

El tiempo de mezclado se definió en un valor de 20 minutos considerando la carga y descarga de los sólidos inertes.

Volumen de cono para un 30% de capacidad

Vc = Cr x tm

        [19]

En donde:

Vc =Volumen del cono con el 30 % de sólidos inertes, en m3

Tm = tiempo de mezclado, en h

Cr= capacidad requerida m3/h

Vc= 0.12 m3/h x 0.33h

Vc=0.004 m3

El mezclador con el 30 % de sólidos inertes ocupa un volumen de 0,004 m3, con el 100 % de sólidos inertes, ocuparía un volumen de 0,014 m3.

Para el cálculo del volumen del cono se tiene la siguiente fórmula:

[pic 4]

Figura 19. Dimensiones del cono

[pic 5]

En donde:

Vc = Volumen del cono, en m3 D = Diámetro mayor, en m

d = Diámetro menor, en m h = altura, en m

Mediante la fórmula [18] y con las siguientes dimensiones para el cono

Tabla 25. Dimensiones del cono

Volumen de 0.014 m3

3.- Selección del material para la construcción del mezclador.

a). - Construcción del mezclador.

La selección del material del mezclador va a depender de las características de la materia prima a mezclar, debido a las propiedades corrosivas del nitrato de amonio se construyó tanto el trasportador del tornillo sin fin como el cono en acero inoxidable AISI 304 de espesor 1/8 in.

Con las dimensiones obtenidas anteriormente, el análisis de los diferentes tipos de mezcladores y la selección del material adecuado para el mezclado de los sólidos inertes se procedió con la construcción del mezclador.

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